1. Greining á einkennum hárra hreinrýma
(1). Há hreinrými hafa sína eigin eiginleika. Almennt eru há hreinrými aðallega notuð í eftirvinnslu og eru almennt notuð til að setja saman stóran búnað. Þau krefjast ekki mikillar hreinlætiskröfu og nákvæmni stjórnun hitastigs og raka er ekki mikil. Búnaðurinn myndar ekki mikinn hita við framleiðsluferlið og tiltölulega fáir eru á ferðinni.
(2). Há hreinrými eru yfirleitt með stórum grindarvirkjum og oft úr léttum efnum. Efri platan þolir yfirleitt ekki mikið álag.
(3). Myndun og dreifing rykagna Í háum hreinrýmum er aðalmengunaruppspretta annarrar en í almennum hreinrýmum. Auk ryks frá fólki og íþróttabúnaði er yfirborðsryk stór hluti af menguninni. Samkvæmt gögnum úr ritrýndum heimildum er rykmyndunin þegar einstaklingur er kyrrstæður 105 agnir/(mín.·mann) og rykmyndunin þegar einstaklingur er á hreyfingu er reiknuð sem 5 sinnum meiri en þegar einstaklingur er kyrrstæður. Fyrir hreinrým af venjulegri hæð er yfirborðsrykmyndunin reiknuð þannig að yfirborðsrykmyndun á 8m2 af jörðu jafngildir rykmyndun frá kyrrstæðum einstaklingi. Fyrir há hreinrým er hreinsunarálagið meira á neðra svæði starfsmanna og minna á efra svæðinu. Á sama tíma, vegna eiginleika verkefnisins, er nauðsynlegt að taka viðeigandi öryggisstuðul fyrir öryggi og taka tillit til ófyrirséðrar rykmengun. Yfirborðsrykmyndun þessa verkefnis byggist á yfirborðsrykmyndun á 6m2 af jörðu, sem jafngildir rykmyndun frá kyrrstæðum einstaklingi. Þetta verkefni er reiknað út frá 20 manns í hverri vakt og rykmyndun starfsfólks nemur aðeins 20% af heildarrykmynduninni, en rykmyndun starfsfólks í almennu hreinrými nemur um 90% af heildarrykmynduninni.
2. Skreyting á hreinum herbergjum fyrir háar verkstæði
Skreytingar á hreinum rýmum fela almennt í sér gólfefni, veggplötur, loft og stuðning við loftkælingu, lýsingu, brunavarnir, vatnsveitu og frárennsli og annað sem tengist hreinum rýmum. Samkvæmt kröfum ætti byggingarumhverfi og innrétting hreina rýmanna að nota efni sem eru loftþétt og aflagast lítið þegar hitastig og raki breytist. Skreytingar á veggjum og loftum í hreinum rýmum ættu að uppfylla eftirfarandi kröfur:
(1). Yfirborð veggja og lofta í hreinum rýmum ætti að vera flatt, slétt, ryklaust, glampalaust, auðvelt að fjarlægja ryk og með færri ójöfnum fleti.
(2). Í hreinum rýmum ætti ekki að nota múrsteinsveggi eða gifsveggi. Þegar þörf krefur ætti að vinna þurrt og nota hágæða gifsstaðla. Eftir gifsun á veggjum ætti að mála yfirborðið og velja málningu sem er eldvarnarefni, sprungulaus, þvottaleg, slétt og ekki auðvelt að taka í sig vatn, skemmast og mygla. Almennt séð er betra að nota duftlakkaðar málmveggplötur sem innanhússhönnunarefni í hreinum rýmum. Hins vegar, fyrir stórar verksmiðjur, vegna mikillar gólfhæðar, er uppsetning málmveggplötuskilrúma erfiðari, með lélegum styrk, miklum kostnaði og óþoli. Í þessu verkefni var greint rykmyndunareiginleikar í hreinum rýmum í stórum verksmiðjum og kröfur um hreinlæti rýma. Hefðbundnar aðferðir við innanhússhönnun málmveggplatna voru ekki notaðar. Epoxyhúðun var borin á upprunalegu byggingarverkfræðiveggina. Engin loft voru sett í allt rýmið til að auka nothæft rými.
3. Skipulagning loftflæðis í háum hreinrýmum
Samkvæmt heimildum getur notkun loftræstikerfa fyrir hreinrými í háum, hreinum rýmum dregið verulega úr heildarloftmagni kerfisins. Með minnkun loftmagns er sérstaklega mikilvægt að skipuleggja loftflæði á sanngjarnan hátt til að ná betri hreinni loftræstingu. Nauðsynlegt er að tryggja einsleitni í loftflæðis- og frárennsliskerfinu, draga úr hvirfilvindum og snúningum í hreinu vinnusvæði og auka dreifingareiginleika loftflæðisins til að nýta þynningaráhrif loftflæðisins til fulls. Í háum, hreinum verkstæðum með hreinlætiskröfur í flokki 10.000 eða 100.000 má nefna hönnunarhugmyndina fyrir þægilega loftræstingu í háum og stórum rýmum, svo sem notkun stúta í stórum rýmum eins og flugvöllum og sýningarsölum. Með því að nota stúta og hliðarloftflæði er hægt að dreifa loftflæðinu yfir langar vegalengdir. Loftflæði með stútum er leið til að ná fram loftflæði með því að reiða sig á háhraða þotur sem blása út úr stútunum. Það er aðallega notað í loftræstikerfum í háum, hreinum rýmum eða opinberum byggingum með mikilli gólfhæð. Stúturinn notar hliðarloftinnstreymi og stúturinn og frárennslisloftið eru staðsett á sömu hlið. Loftið er einbeitt út úr nokkrum stútum sem eru staðsettir í rýminu með meiri hraða og meira loftmagni. Strútinn streymir til baka eftir ákveðna vegalengd, þannig að allt loftræstisvæðið er í endurrennslissvæðinu, og síðan dregur frárennslisloftið sem er staðsett neðst það aftur til loftræstikerfisins. Einkenni þess eru mikill loftinnstreymishraði og langdrægni. Strútinn knýr inniloftið til að blandast kröftuglega, hraðinn minnkar smám saman og stórt snúningsloft myndast innandyra, þannig að loftkælda svæðið fær jafnara hitastigssvið og hraðasvið.
4. Dæmi um verkfræðihönnun
Há og hrein verkstæði (40 m langt, 30 m breitt, 12 m hátt) krefst hreins vinnusvæðis undir 5 m, með stöðuhreinsunarstigi 10.000 og kraftmiklu 100.000, hitastigi tn = 22℃±3℃ og rakastigi fn = 30%~60%.
(1). Ákvörðun á loftflæðisskipulagi og loftræstingartíðni
Í ljósi notkunareiginleika þessa háa hreinrýmis, sem er meira en 30 metra breitt og án lofts, er erfitt að uppfylla kröfur hefðbundinnar aðferðar við loftinnstreymi í verkstæðinu. Stútlaga loftinnstreymisaðferð er notuð til að tryggja hitastig, rakastig og hreinleika á hreinu vinnusvæði (undir 5 metrum). Loftinnstreymisbúnaðurinn fyrir stútinn er jafnt staðsettur á hliðarveggnum og útstreymisbúnaðurinn með dempunarlagi er jafnt staðsettur í 0,25 metra hæð frá jörðu neðst á hliðarvegg verkstæðisins, sem myndar loftstreymisskipulag þar sem vinnusvæðið snýr aftur frá stútnum og aftur frá einbeittu hliðinni. Á sama tíma, til að koma í veg fyrir að loftið í óhreinu vinnusvæði fyrir ofan 5 m myndi dauðasvæði hvað varðar hreinleika, hitastig og rakastig, draga úr áhrifum kulda- og hitageislunar frá loftinu utandyra á vinnusvæðið og losa tímanlega rykagnir sem myndast af efri krananum við notkun og nýta hreina loftið sem dreifist yfir 5 m til fulls, er röð af litlum ræmum fyrir afturloft komið fyrir í óhreinu loftræstisvæðinu, sem myndar lítið hringrásarkerfi fyrir afturloft, sem getur dregið verulega úr mengun frá efri óhreinu svæðinu til neðra hreina vinnusvæðisins.
Samkvæmt hreinleikastigi og mengunarlosun er loftræstitíðni 16 klst. á klukkustund í þessu verkefni fyrir hreint loftkælt svæði undir 6 m2, og viðeigandi útblástur er notaður fyrir efra óhreint svæði, með loftræstitíðni undir 4 klst. á klukkustund. Reyndar er meðalloftræstitíðni allrar verksmiðjunnar 10 klst. á klukkustund. Þannig, samanborið við hreina loftræstingu í öllu herberginu, tryggir hrein lagskipt loftinntaksstút ekki aðeins loftræstitíðni hreins loftkælds svæðis betur og uppfyllir kröfur um loftflæði stórra verksmiðja, heldur sparar einnig verulega loftrúmmál kerfisins, kæligetu og viftuafl.
(2). Útreikningur á loftflæði frá hliðarstútum
Mismunur á hitastigi aðrennslislofts
Loftræstingartíðni sem krafist er fyrir loftkælingu í hreinum rýmum er mun meiri en í almennri loftkælingu. Þess vegna getur það að nýta stóra loftrúmmálið í loftkælingu í hreinum rýmum til fulls og minnka hitastigsmuninn á aðrennslisloftinu ekki aðeins sparað afkastagetu búnaðarins og rekstrarkostnað, heldur einnig gert það auðveldara að tryggja nákvæmni loftkælingar í hreinum rýmum. Hitasmunurinn á aðrennslisloftinu sem reiknaður var út í þessu verkefni er ts = 6℃.
Hreinrýmið er tiltölulega stórt, 30 m breitt. Nauðsynlegt er að tryggja kröfur um skörun í miðjunni og tryggja að vinnusvæðið sé í frárennslisloftssvæði. Jafnframt verður að taka tillit til hávaðakröfu. Loftflæðishraði þessa verkefnis er 5 m/s, uppsetningarhæð stútsins er 6 m og loftflæðið er sent út frá stútnum í lárétta átt. Í þessu verkefni var reiknað út loftflæði stútsins. Þvermál stútsins er 0,36 m. Samkvæmt heimildum er Arkimedesartalan reiknuð sem 0,0035. Loftflæðishraði stútsins er 4,8 m/s, ásflæðishraði í endanum er 0,8 m/s, meðalhraðinn er 0,4 m/s og meðalhraði frárennslis er minni en 0,4 m/s, sem uppfyllir kröfur um notkun ferlisins.
Þar sem rúmmál aðrennslisloftsins er stórt og hitastigsmunurinn á aðrennslisloftinu lítill, er það næstum því það sama og ísótermísk þotan, þannig að auðvelt er að tryggja lengd þotunnar. Samkvæmt Arkímedesartölunni er hægt að reikna út hlutfallslegt bil x/ds = 37m, sem getur uppfyllt kröfuna um 15m skörun gagnstæðrar hliðar aðrennslisloftsins.
(3). Meðferð loftkælingar
Í ljósi eiginleika mikils loftmagns aðrennslislofts og lítils hitastigsmunar á aðrennslislofti í hönnun hreinrýma er að fullu nýtt aðrennslisloft og aðal aðrennslisloftið er fjarlægt í sumarmeðhöndlunaraðferð loftræstikerfisins. Hámarkshlutfall auka aðrennslislofts er notað og ferska loftið er aðeins meðhöndlað einu sinni og síðan blandað saman við mikið magn af auka aðrennslislofti, sem útilokar endurhitun og dregur úr afkastagetu og rekstrarorkunotkun búnaðarins.
(4). Niðurstöður verkfræðilegra mælinga
Eftir að þessu verkefni lauk var framkvæmd ítarleg verkfræðileg prófun. Alls voru 20 láréttir og lóðréttir mælipunktar settir upp í allri verksmiðjunni. Hraðasvið, hitastigssvið, hreinleiki, hávaði o.s.frv. í hreinu verksmiðjunni voru prófuð við kyrrstæðar aðstæður og raunverulegar mælinganiðurstöður voru tiltölulega góðar. Mældu niðurstöðurnar við hönnunarvinnuskilyrði eru sem hér segir:
Meðalhraði loftstreymisins við loftúttakið er 3,0~4,3 m/s og hraðinn við samskeyti gagnstæðra loftstrauma er 0,3~0,45 m/s. Loftræstingartíðni hreins vinnusvæðis er tryggð að vera 15 sinnum/klst og hreinleiki þess er mældur innan 10.000. flokks, sem uppfyllir hönnunarkröfur vel.
Hávaði innandyra, á A-stigi, er 56 dB við frárennslisloftúttakið og á öðrum vinnusvæðum er hávaði undir 54 dB.
5. Niðurstaða
(1). Fyrir há hreinrými þar sem kröfurnar eru ekki mjög miklar er hægt að einfalda skreytingar til að uppfylla bæði kröfur um notkun og hreinlæti.
(2). Fyrir há hreinrými þar sem aðeins þarf að hreinleikastig svæðisins fyrir neðan ákveðna hæð sé í flokki 10.000 eða 100.000, er loftinnblástur með hreinum lagskiptum loftkælingarstútum tiltölulega hagkvæm, hagnýt og áhrifarík aðferð.
(3). Fyrir þessa tegund af háum hreinrýmum er röð af loftútblástursröndum sett upp í efra, óhreina vinnusvæðinu til að fjarlægja ryk sem myndast nálægt kranalínunum og draga úr áhrifum kulda- og hitageislunar frá loftinu á vinnusvæðið, sem getur betur tryggt hreinleika og hitastig og rakastig vinnusvæðisins.
(4). Hæð hárrar hreinrýmis er meira en fjórum sinnum hærri en í almennum hreinrýmum. Við eðlilegar rykmyndunaraðstæður er hreinsunarálag rýmisins mun lægra en í almennum lághreinrýmum. Þess vegna, frá þessu sjónarhorni, má ákvarða að loftræstitíðnin sé lægri en loftræstitíðni hreinrýma sem mælt er með í landsstaðlinum GB 73-84. Rannsóknir og greiningar sýna að fyrir há hreinrými er loftræstitíðnin mismunandi eftir hæð hreinsrýmisins. Almennt geta 30%~80% af loftræstitíðninni sem mælt er með í landsstaðlinum uppfyllt hreinsunarkröfur.
Birtingartími: 18. febrúar 2025